Mapping Urban Flood-Prone Areas’ Spatial Structure and Their Tendencies of Change: A Network Study for Brazil’s Porto Alegre Metropolitan Region

ABSTRACT:Historically, the main cause of urban disasters in Brazil is flooding events, which are becoming more recurrent due to climate changes and intensive urbanization, causing extensive infrastructure, economic and life losses. The formation of Brazilian Metropolitan Areas goes back to the early twentieth century, with urban expansion following river basins, as regional transportation relied on inland navigation. The transition to road-based transport structured further urban sprawl from the midtwentieth century onward, as road-circulation axes expanded across flood-prone areas. Mapping those hydrogeological risks is important to understand their effect on the existent road-circulation network structure cohesiveness. From the hydrogeological risk assessment data, this article evaluates potential changes imposed by extreme flood events on the road infrastructure at municipal and metropolitan scales. Space Syntax methods applied to an empirical case – the Porto Alegre Metropolitan Region – allow for comparative analyses between the urban network of current and flooding-event simulations and depict (a) the urban grids’ structural transformations under flooding, (b) the road elements at risk, and (c) the system’s spatial integrity and circulation disruptions. The resulting cartography can subside governance and urban planning strategies to cope with floodings at different territorial scales, addressing changes on local–regional circulation patterns, system breaking points and tendencies of urban land parcelling on vulnerable areas.RÉSUMÉ:Historiquement, les inondations constituent la principale cause de catastrophes urbaines au Brésil. De plus en plus fréquentes, en raison des changements climatiques et de l’intense urbanisation, elles sont responsables de pertes importantes du point de vue des infrastructures, de l’économie et des vies humaines. La formation des zones métropolitaines brésiliennes remonte au début du XXe siècle et se caractérise par une expansion urbaine le long des bassins fluviaux, car le transport régional reposait sur la navigation intérieure. La transition vers le transport routier a structuré la suite de l’étalement urbain à partir du milieu du XXe siècle, à mesure que les axes routiers s’étendaient dans les zones inondables. Il est important de cartographier ces risques hydrogéologiques pour comprendre leur effet sur la cohésion structurale du réseau de circulation routière existant. À partir des données d’évaluation des risques hydrogéologiques, cet article évalue, à l’échelle municipale et régionale, les changements qu’imposeraient aux infrastructures routières des inondations extrêmes. Le cadre méthodologique de la syntaxe spatiale, appliqué ici à un cas empirique – celui de la région métropolitaine de Porto Alegre – permet des analyses comparatives du réseau urbain dans son état actuel et après des inondations simulées, et décrit (a) les transformations structurelles des réseaux urbains sous l’effet des inondations, (b) les éléments routiers à risque, et (c) l’intégrité spatiale du système et les perturbations de la circulation. La cartographie ainsi produite permet d’appuyer concrètement les stratégies de gouvernance et d’urbanisme permettant de faire face aux inondations à différentes échelles territoriales, en tenant compte des changements dans les schémas de circulation locaux-régionaux, des points de rupture du système et des tendances quant au morcèlement des sols urbains dans les zones vulnérables.